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미국 에너지부는 수소의 동굴 저장 개발에 가장 적합한 미국내 지역을 확인했다. 영국과 EU에서도 수소 저장 프로젝트가 진행 중이다. 둘다 러시아 천연 가스의 공급망을 대체하려는 필사적인 움직임이다.
미국 에너지부(DOE)는 국가 차원의 청정 수소전략과 로드맵의 일환으로 수소 저장 증가의 가능성 여부를 타진하고 있다. 장기적으로 저장할 수 있는 최적의 옵션을 결정하기 위해 수소 저장을 대체할 수 있는 접근 방식을 고려한 것이다. 수소는 기체, 액체 용기, 지하 구조물과 수소 운반체와 같은 물질에 다양한 방식으로 보관할 수 있지만 수소 사용방법에 따라 각각의 옵션을 두어야 한다.
현재 미국에는 3개의 대규모 수소 저장 동굴이 있다. 이 동굴의 대부분은 수소 사용을 목적으로 하는 지역 근처의 소금 퇴적물에서 발굴된다. 미국 에너지부의 로드맵은 수소와 탄소 포집과 저장(CCS) 작업에서 발생하는 탄소 모두 더 큰 동굴 저장 개발에 가장 적합한 미국의 일부 지역을 식별하는 데 우선하고 있다.
미국 에너지부는 고정 전력, 휴대용 전력, 그리고 운송되는 수소와 연료 전지 기술발전의 핵심 과제인 수소 저장을 강조한다. 중요한 것은 수소의 주변 온도 밀도가 낮기 때문에 단위 부피당 에너지가 낮고 전문적인 형태의 저장을 잘 고려해야 한다는 점이다.
수소 가스를 보관하는 데 사용되는 탱크는 350~700바(bar) 사이의 고압을 견뎌야 한다. 그리고 액체 수소는 끓는점이 -252.8°C이므로 극저온에서 보관해야 한다. 미국 수소 및 연료 전지 기술 사무소(HFTO)는 온보드 경량 차량, 자재취급장비, 휴대용 전력응용제품을 위한 수소 저장 옵션 개발을 목표로 한다.
영국의 에너지회사 SSE는 12월에 요크셔 동부의 지하 동굴 발굴 작업을 시작하여 긴급하게 필요할 때 사용할 수 있는 수소를 저장했다. 이 프로젝트에는 거대한 동굴에 저장될 녹색 수소를 생산을 위해 35메가와트의 전해조가 포함되었다.
SSE는 1억2000만 달러(약 1532억원) 이상의 비용이 들 것으로 예상된다. 패스파인더 프로젝트는 향후 대규모 수소 저장 프로젝트의 청사진을 제공할 것으로 기대하고 있다. 이 프로젝트는 2025년까지 운영될 것으로 예상한다.
지멘스 에너지는 프로젝트의 설계와 엔지니어링 작업을 수행할 계획이다. SSE는 노르웨이 에너지 회사 에퀴노르와 협력하여 2028년까지 같은 부지에 키드비(Keadby) 수소 발전소를 개발하는 등 더 큰 장기 계획을 가지고 있다. 이 규모는 세계 최초의 대형 100% 수소 화력 발전소가 될 것으로 예상된다.
SSE는 저탄소 수소 사업을 위한 정부 자금 유치를 희망하고 있다. 영국이 가스 부족을 두려워할 때 SSE는 대체 재생 에너지를 제공할 수 있을 것이란 관점을 부각하고 있다.
그린 수소 부문의 느린 개발은 주로 운영 설정에 따라 발생하는 높은 비용 때문이다. 그러나 이 프로젝트의 정부 자금은 기술이 더 빨리 발전하고 더 큰 규모로 출시하는 데 도움이 될 수 있다.
유럽연합도 수소 저장 계획을 수립하고 있다. 수소 저장은 필요에 따라 전력망에 재생 에너지를 공급하는 열쇠라고 생각한다. 수소는 장기간에 걸쳐 대량으로 저장될 수 있기 때문에 친환경으로의 전환시 더 큰 에너지 안보를 제공할 수 있다.
수소 저장은 에너지 시스템을 보다 유연하게 만들어 공급과 수요의 균형을 맞추는 데 도움이 될 수 있다. 태양광과 풍력 프로젝트가 수요 피크 시간에는 에너지를 공급하지 못하는 경우가 많기 때문에 녹색 에너지 산업을 괴롭히는 문제가 되기도 한다. 따라서 새로운 수소 저장 시설과 배터리 저장 용량의 확장은 안정적인 재생 에너지 공급을 촉진하는 데 도움이 된다.
전 세계적으로 수소 기술과 생산에 대한 투자가 계속 증가함에 따라 기업들은 재생 에너지 부문의 에너지 공급을 보다 안정적으로 만들기 위해 수소 저장에 초점을 맞추고 있다. 이 같은 현상들은 화석 연료로부터 보다 빠르게 전환할 수 있도록 지원하고, 전 세계의 에너지 안보를 강화하려는 매우 활기찬 노력들이다.
김진영 글로벌이코노믹 기자
